基于非稳定渗流分析的尾矿库坝体稳定性研究

在汛期,尾矿库水位经常发生骤升骤降,坝体浸润线也随之发生急剧变化,坝体处于非稳定渗流状态,对坝体抗滑稳定产生不利影响。根据尾矿库调洪演算确定汛期尾矿库水位变化情况,建立尾矿库渗流稳定分析模型,以调洪演算确定的库水位作为非稳定渗流分析参数,进行坝体非稳定渗流分析,结果表明:在库水位骤升过程中,坝体内浸润线前部随着库水位不断上升而上抬,形成反坡S形;在库水位骤降过程中,坝体内浸润线前部随着库水位不断下降而下降,形成弧线形,但由于库水位变化速度较快,加上坝体渗透性的影响,浸润线后部变化很缓慢,在坝体内无法形成稳定的浸润线。基于此,本文分析了坝体抗滑稳定性,结果表明:在库水位骤升过程中,坝体抗滑稳安全系数仅从1.474下降至1.465,对坝体抗滑稳定性影响不大,但是一旦在最高洪水位形成稳定浸润线,坝体抗滑稳定安全系数明显降低至1.357;在库水位骤降过程中,坝体抗滑稳定安全系数仅从1.357上升至1.367,对坝体抗滑稳定性影响不大,但是一旦在正常运行水位形成稳定浸润线,坝体抗滑稳定安全系数明显提升至1.474。     

浸润线出逸高度对某尾矿库坝体稳定性的影响分析

本文分析了坝体浸润线随尾矿库库区水位的变化规律;采用Bishop简化法描绘了浸润线变化与稳定性的关系;根据坝体安全系数计算结果,提出了尾矿库治理搬迁时降低浸润线的措施。     

基于渗流分析的砭家沟尾矿库坝体稳定性研究

为了确保砭家沟尾矿库的安全运行,通过现场勘查,建立了正常水位、洪水水位与特殊水位工况下的尾矿库有限元分析模型,对尾矿库的渗流特性及稳定性进行研究。研究结果表明,浸润线的高度随着库区内水位的抬升而逐步抬升,正常水位与洪水水位工况下,浸润线没有从坝坡逸出,不会发生渗流破坏;采用Bishop法与瑞典圆弧法对坝体稳定性进行分析,滑移面的起始滑移点会随着库区内水位的升高而抬升,正常水位与洪水水位工况下均能保证滑移要求,但洪水水位的相对安全系数较小,特殊水位工况下,会造成滑移失稳破坏;在后期的运行过程中,需要增加对外来水流的引导及内部水流的疏散,确保尾矿库的安全运行。     

水厂选矿厂尾矿库渗水危害治理研究与实践

尾矿库作为国家级安全控制部位,其安全稳定不仅关系到企业的经济效益,更关系到人民群众的生产财产,确保尾矿库的安全稳定是企业生产经营管理的一项重要内容.针对尾矿库水位上升、坝体浸润线抬高影响坝体稳定现象,通过理论及实践研究,确定了一种简单、有效、实用的方法来降低坝体浸润线,保证了尾矿库安全.     

尾矿库三维渗流模拟及排渗设施对渗流场影响

为分析排渗管和坝高对尾矿坝浸润线的影响程度,采用数值模拟方法对尾矿库不同工况下浸润线位置 进行研究。 采用 Midas-GTS 软件渗流分析模块对尾矿坝在增设排渗管前后、不同坝高、不同运行水位工况下渗流场分 布进行数值模拟,计算得出不同工况下浸润线位置。 结果表明:增设排渗管后,浸润线与实测浸润线耦合较好,相对误 差在合理范围内;坝高 100 m 时,每隔 7 m 高程差布设排渗管的方案可有效控制坝体内浸润线的埋深和分布,防止发 生渗透破坏,使尾矿库安全运行。 本次研究考虑了尾矿库的复杂性及排渗管对渗流场的直接影响,为尾矿库三维渗 流安全分析提供了一定的参考依据。     

鑫洲铁矿尾矿坝稳定性分析

对中国黄金集团迁西鑫峪矿业鑫洲铁选场尾矿库进行了系统的稳定性评价,采用数值方法对渗流安全性能和坝体稳定性进行计算,结果表明:尾矿库浸润线最小埋深大于规程要求的深度,满足规程规定。初期坝体、终期坝体及副坝在各种工况条件下安全系数均高于规定要求,计算得出的抗滑稳定系数大于允许最小安全系数,能保证尾矿坝的稳定运行。     

尾矿坝地下水位变化规律的试验研究

尾矿库是一种特殊的工业建筑,属于矿山三大控制性工程之一,亦是矿山最大的危险源.尾矿坝是尾矿库的主要构筑物,它的浸润线是尾矿库的生命线,是尾矿库稳定性评价的关键基础资料,也是尾矿库安全生产管理的重要依据之一.为此,我们利用室内物理模型试验,对不同库水位情况下尾矿坝地下水位的变化情况进行了研究,获得尾矿坝浸润线的变化规律.     

尾矿库安全监控信息化系统建设与实施

大冶铁矿白雉山尾矿库等级为二级,依据国家安全生产监督管理总局2009年发布的《尾矿库安全监测技术规范》等要求,必须对尾矿库安装安全监控信息化系统,使尾矿库的安全检测和管理更全面、更科学,确保尾矿库安全运行。主要介绍了尾矿库安全监控信息化系统基本结构、布局以及对坝体浸润线、位移、干滩、库区水位等监控方法及其效果。     

尾矿库安全监测预警系统在南山矿尾矿库的应用

对南山矿尾矿库在建的库区安全监测与预警系统的基本原理、结构及特点进行了简介,重点介绍了浸润线埋深自动监测、库水位自动监测、干滩指标自动监测、坝体形变GPS自动监测、生产视频监视、智能安全专家分析系统等六大功能区在现场的使用及效果。     

超大型尾矿库安全技术监测与管理系统

尾矿库运行的安全技术参数能够准确反映尾矿库的安全状况和稳定程度,通过自动化、信息化等手段快速、准确地掌握尾矿库运行参数十分必要,也是体现尾矿库管理水平提高的一个重要标志。首钢水厂铁矿通过对坝体位移、浸润线、降雨量、库区水位等尾矿库关键参数进行在线监测,建立安全管理平台,实现数据共享,使得各级管理人员都能及时了解当前尾矿库的运行状态,实现管理过程透明化,提高尾矿库的安全管理水平。     

某尾矿库渗流稳定性的数值模拟

为某尾矿库的安全生产,防治由渗流引发的尾矿库灾害事故,利用FLAC^3D计算软件对尾矿库进行渗流数值模拟计算,结果表明,在冲沟的位置有较大的速度矢量,对流沙的裹挟会使局部危害加剧;从图上可以知道水头、梯度和比降最大值的地方相应的动水压力最大,所以最容易发生渗流破坏,造成尾矿库事故;所取断面A-A的坝坡坡角β明显大于使坝坡稳定的安全角度。FLAC^3D软件可以比较好地模拟计算尾矿库的渗流,对尾矿库的安全生产有一定的参考价值和指导意义。     

影响尾矿库渗流场的因素及降低浸润线的措施

采用有限元分析方法,定性分析了初期坝排渗能力、尾矿堆积坝干滩长度、坝内各层渗透系数之比以及尾矿堆积坝下游坡比等因素对坝体浸润线的影响程度以及降低浸润线的措施,从而为尾矿库的设计、施工、运营提供了重要的技术依据,对保证尾矿库的安全运行意义重大。     

某尾矿库渗流计算数值模拟

根据尾矿库的具体工程地质条件,采用渗流分析软件对尾矿库进行渗流数值模拟计算.考虑尾矿库渗透水在尾矿堆积体内流动时做低雷诺数的层流运动,以线性达西定律为基础,模拟不同坝高在正常运行工况和洪水运行工况下的渗流数值计算.结果表明:在冲沟的位置有较大的速度矢量,对流沙的裹挟会使局部危害加剧;库内水位向下游尾矿堆积坝体的渗透过程中,总水头最大,浸润线在坝顶部逸出可能性最大,最容易发生渗流破坏.     

尾矿坝渗流计算及排渗设计

渗流稳定是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,浸润线位置的高低直接关系到尾矿坝安全稳定。以具体尾矿坝为例,根据现场钻孔实测资料,选取合适的计算参数和边界条件,建立合理的计算模型,对排渗设施正常运营和发生破坏两种情况下的尾矿坝渗流情况进行计算分析,得出初期坝的透水性与尾矿坝渗流稳定关系密切,一旦初期坝的防渗层淤堵,出口处的渗透性降低,坝体的整体浸润线升高,甚至有可能在坝坡处出渗。采用局部水平孔排渗的方案,可以有效地起到排渗的作用,降低坝体的浸润线,保证坝体的安全。     

排渗盲沟布置型式对某尾矿坝渗流稳定性影响的模拟分析

为探索不同排渗盲沟布置型式对尾矿坝渗流稳定性的影响,以某尾矿库为例,通过开展无盲沟、尾粉砂中布置水平向盲沟、尾粉砂中布置垂直向+水平向排渗盲沟、尾粉土中布置水平向盲沟、尾粉土中布置垂直向+水平向排渗盲沟5种布置型式下坝体渗流场、孔隙水压力及稳定性的模拟分析。研究结果表明：尾粉土中布置垂直向+水平向排渗盲沟对坝体浸润线埋深及安全系数影响最大,并给出了不同布置型式对尾矿坝渗流及稳定性影响的大小比较,为尾矿坝排渗设计提供参考依据。     

杨家湾尾矿坝排渗加固实践

杨家湾尾矿库采用上游式筑坝,上游式筑坝由于矿泥夹层严重阻碍了水的垂直下渗,而随着尾矿库堆筑子坝上升,堆积坝长度增加,超出原有辐射式排渗井水平滤管排渗范围,加之两测山体基岩阻挡,渗流路径变长,导致杨家湾尾矿库局部浸润线偏高,子坝外坡出现局部沼泽化,两侧坝肩截水沟出现渗水现象。因此,对杨家湾尾矿库进行排渗加固,采用辐射式排渗井多层敷设水平滤管和坝体表面水平滤管联合排渗工艺,提高了尾矿库排渗能力,降低坝体浸润线,浸润线埋深平均增加0.67 m,实现实际浸润线不高于设计的控制浸润线要求,确保了尾矿库安全运行。     

浑水入渗对尾矿坝稳定性的影响

尾矿浆体悬浮颗粒渗透导致尾矿坝体淤堵,浸润线升高,从而影响坝体稳定。针对这一现象,首先就浑水入渗对坝体的影响进行研究,然后利用自制的浑水渗流试验仪对深水入渗进行室内模拟,分析得出浑水入渗下渗透系数变化的一般规律;利用得到的一般规律将某尾矿坝的相关设计参数进行修正,通过粒径分布曲线来估算渗透性函数,其中粒径分布曲线的取得采用了激光粒度分析仪;分别将未修正和修正后的参数输入到Geo-Studio中的SEEP/W模块进行渗流场模拟,得到了不考虑和考虑淤堵后的浸润线位置和形态;最后将模拟结果代入到SLOPE/W模块中,对坝体终高时3种工况下的坝体稳定性进行了模拟,结果显示3种工况下的稳定性安全系数均有一定程度的降低。因此,坝体淤堵会降低尾矿坝的稳定性。     

阿朵卡尾矿库稳定性分析及安全监测

尾矿库存在着溃坝、滑坡、崩塌、泥石流等危险隐患。主要对板田钒钛磁铁矿采选项目配套阿朵卡尾矿库工程安全稳定性进行分析与评价,对尾矿库设置安全在线监测系统,为阿朵卡尾矿库的安全与生产提供必要的理论依据。结果得出,尾矿库局部水力坡降(入渗点)超过允许坡降,但位于封闭环境中,加上初期坝及堆积坝的排渗措施,可有效降低浸润线;出渗点位于初期坝底部堆石体中,不会产生管涌等现象;通过使用简化毕肖普法等三种方法算出阿朵卡尾矿库的安全稳定系数处于安全的状态,其稳定性可较好满足安全生产的条件;在稳定状态良好的情况下对阿朵卡尾矿库进行安全监测。